JPH10510079A - 光学的データ記憶装置のための方法および光学的データ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高密度を備えた光学的データ記憶装置のための方法において、データ支持媒体としてカードまたはディスク状の多数の平らな薄いメモリ部品が使用される。１つ以上のメモリ部品がスタック状に配置されるので、操作装置により個々の各メモリ部品を他のメモリ部品に対して操作することが可能となっており、所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品に対して移動し、他のメモリ部品からの干渉を受けることなく書き込みまたは読み出し操作中に光学的にアドレス指定できるメモリ部品上のデータ支持領域にデータを書き込んだり、またこれからデータを読み出す。高密度を備えた光学的データ記憶装置のための方法に使用するためのデータ支持媒体は、カードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメモリ部品を備える。１つのメモリ部品は１つ以上のデータ支持領域を備え、各データ支持領域は１つ以上のデータ支持膜を含むことができ、データを光学的に記憶するようになっている。更にデータ支持領域外においてメモリ部品は１つ以上の光学的に透明な領域すなわちウィンドーを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的データ記憶装置のための方法および光学的データ記憶媒体 本発明は、データ支持媒体としてカードまたはディスク状をした多数の平らな 薄いメモリ部品が使用され、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備えた、高 密度の光学的データ記憶装置のための方法に関する。本発明は、更にデータ支持 媒体はカードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメモリ部品を備え、各メ モリ部品が１つ以上の情報支持膜を備えた、高密度を有する光学的データ機構装 置のための方法に使用するためのデータ支持媒体に関する。 今日のデジタルの光学的データ記憶媒体ではディスク、カードまたはテープ上 の平らな膜に情報が記憶される。円形のディスクまたは長方形のカード方式が通 常使用される。記憶膜における単位面積当たりのデータ密度が極めて大きい場合 でも、有効な容積記憶密度はそれに対応して大きくならない。各ディスクまたは 各カードはせいぜい１つまたは２つのデータ記憶膜しか有せず、一般に読み出し ／書き込み操作するために必要な剛性および平坦度を得るのに０．７〜２ｍｍの 厚さとなっている。更に、かかる媒体を保護用カセットに入れると、更に容積が 増すことになる。最近提案されたいわゆるフロッピー式の光学的ベルヌーイディ スクの場合でも、実際のフロッピーディスクの基板の実質的な容積のみならずデ ィスクをカバーするための保護用ハウジングまたはスリーブの条件によっても容 積密度が限られている。ファイリングに関連した容積密度に対するパッキングの 制限効果はＣＤカセットを貯蔵するライブラリで特に明らかである。 今日の光学的データ記憶媒体上の情報支持膜は一般に１μｍよりも薄くなって いるので、ディスクまたはカードの容積の一部しかデータ記憶方法に直接使用さ れない。このことは保護用ハウジングまたはスリーブを無視した場合でも同じで ある。 仮に単位面積で現在達成できる密度に対応する密度で光学的にデータを記憶す るための代表的なディスクまたはカードで全容積を使用できるとすれば、このこ とはかなり重要となる。例えば１μｍのビットスペースに対応する面密度から外 挿すれば、容積密度は１０⁹ビット／ｍｍ³となり得る。多数の国においてデータ 媒体の容積内にデジタルの光学的データ記憶をするかなりの努力がなされており 、この目的のために異なる方法が多数提案されている。 （ａ）バルク材料内で屈折率の変化をコード化し、読み出すホログラフィ方法 。 （ｂ）バルク材料内で容積充填パターンとなるようにビットポイントを三次元 に位置決めする方法。これらの選択的な位置決めはレーザービームのシャープな 合焦、媒体内の非線形の応答または数波長での励起によって達成される。 （ｃ）均一構造体において互いに接近する多数の平らな情報支持膜をスタック する（積み重ねる）方法。この均一な構造体は簡単なバルク材料でもよいし、サ ンドイッチ構造を形成するように互いに重ねられた多数の薄い基板でもよい。 これら上記方法のうちで（ａ）および（ｂ）の方法は容積データ密度を最高に する潜在性があるように見えるが、測定には今日では過度に高価となってはなら ない機器で実現することはできない。（ｃ）の方法に関連し、いくつかの異なる 技術、例えば下記の例が研究開発の主題となっている。これら技術は各ディスク またはカードにおけるデータ密度を１０倍に高める潜在性を有するようであるが 、いずれも支持基板を極めて厳格な光学的かつ機械的公差内で製造しなければな らないという欠点がある。このことはコストを増すという事実のほかに個々の部 品がかなりの厚さとなるという可能性もある。 次に、現在の技術状態および開発動向の次の例について簡単に説明する。 （１）共焦型顕微鏡と同じようにレーザービーム軸線に沿って焦点深度の浅い シャープに合焦されたレーザービームの焦点を移動させることにより、このレー ザービームはディスクまたはカードの表面の下の異なる深さにある多数の情報支 持膜をアドレス指定できる。例えば専用の平面構造体を形成することによりディ スクのバルク材料内において各深さに光学的記憶薄膜を設けなければならない。 クロストークおよび膜のカバーアップを防止するように、各膜の吸収反射および 透過特性を注意深く適合させ、制御させなければならない。現在ではこのような 条件が実際に使用できる膜の数をどの程度制限するかは明らかではない。ディス クまたはカードの平坦度および光学的な品質に関する極めて厳格な条件がモノリ シック構造で得られる利点のいくつかを相殺することは明白であるように思われ る。 （２）ＩＢＭ社は上記例に記載したような解決案に類似した解決案を最近提案 した。この解決案はサンドイッチ構造を形成するように共に接合された多数の薄 いディスクからなる複合ディスクを用いるもので、ディスクの各々には情報支持 膜が設けられている。この解決案でもクロストークおよびカバーアップを防止す るために各膜の光学的性質を注意深く整合させなければならない。ＩＢＭ社によ れば、このようにして膜を１０枚まで重ねることができるようにしなければなら ない。しかしながらこの複合ディスクは比較的厚く、コンパクトで実用的なフォ ーマットの高価でないデータ支持体に対するマーケット条件に良好に適合してい るようには見えない。 従って本発明の課題は、特に容積記憶装置の形態をした高密度および高使用量 を有する光学的データ記憶装置で使用できる方法を提供することにある。本発明 の第２の課題は、満足できるほど高い容積記憶密度を可能にするよう、この装置 で使用できるデータ支持媒体を提供することにある。 本発明の別の課題は、コンパクトでユーザーフレンドリーなフォーマットで実 現されるコスト的に高価的なデータ記憶システムに対する条件を、方法およびこ の種のデータ支持媒体が満たすことができるようにすることにある。 上記およびそれ以外の課題は、操作装置により個々の各メモリ部品を他のメモ リ部品に対して操作できるように２つ以上のメモリ部品をスタック状に配置し、 操作装置によってスタック内の所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品 に対して移動させてスタック内の他のメモリ部品からの干渉を受けることなく書 き込みまたは読み出し操作中に効果的にアドレス指定できる１つ以上のデータ支 持領域内のデータを書き込みまたは読み出しすることを特徴とする、本発明に係 わる方法、およびメモリ部品が１つ以上のデータ支持領域を備え、各データ支持 領域が１つ以上の情報支持膜を含むことができ、データを光学的に記憶するよう になっており、データ支持領域外のメモリ部品が１つ以上の光学的に透明な領域 すなわちウィンドーを備え、該ウィンドーがデータ支持領域の形状に対応する幾 何学的形状を有することを特徴とする、本発明に係わるデータ支持媒体によって 達成される。 従属請求項には本発明の別の有利な変形例が記載されている。次に実施例およ び添付図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。 図１ａ、１ｂ、１ｃは、本発明に係わる方法の第１の実施例を示す。 図２ａ、２ｂ、２ｃは、本発明に係わる方法の第２の実施例を示す。 図３ａ、３ｂは、３つの変形例のうちの、本発明に係わる方法の第３の実施例 を示す。 図４は、本発明に係わる方法の第４の実施例およびこの実施例で使用されるデ ータ支持媒体の変形例を示す。 図１ａは、スタック状に配置された多数のカード状メモリ部品と、このスタッ クから１つのメモリ部品をどのように抜き出し、物理的に分離するかを示してい る。以下、単にカードと称するカード状のメモリ部品は、図示していない１つ以 上のデータ支持領域を備える。このメモリ部品は例えばカード上に設けられた１ つ以上の光学的に呼び出し可能な識別マークによって識別でき、識別時に図示し ていない書き込み／読み出しデバイスを使ってカード上のデータ支持領域内にデ ータを書き込んだり、これからデータを読み出すようになっている。その後、図 １ｂに示されるようにスタック内の元の位置へカードを戻す。このカードは図１ ｃに示されるようにスタックに戻してもよいし、スタックを移動し、抜き出した カードの上または下に重ねられてもよい。このカードをスタックに戻す際、実際 には多数の変形が可能である。その理由は、カードを抜き出す前のカード内にあ る他のカードに対して同じ位置に挿入してもよいし、スタック内のカードを互い にシャッフルし直し、よってカードの位置を変えてもよい。後者の方法では上記 のように多くの場合カードに識別マークが設けられるので問題が起きない。上記 方法とは異なり、書き込み／読み出し操作のためのカードをスタックから一部だ け抜き出し、よって書き込み／読み出しのためにカード上、例えば図１ｂカード 位置の少なくともデータ支持領域を露出させてもよい。 スタック内の各カードまたは各メモリ部品はせいぜい１枚または数枚だけの情 報支持膜しか含まないが、上記従来技術と異なり本発明の方法によるスタック内 のカードは当然、互いに移動できないものではないと理解すべきである。書き込 み／読み出し操作中、スタック内の他のカードのいずれかからの干渉を生じるこ となく、所定のカードを光学的にアドレス指定できることが理解できよう。 図２ａは再びスタック状に配置されたカード形態のメモリ部品を備えた同様な 装置を示す。一度に１つのカードをスタックの上部または底部から抜き出し、書 き込み／読み出しデバイスを通過させてトラックに送るようになっている。書き 込み／読み出しデバイスは識別マークにより抜き出したカードの識別を即座に行 うことができ、書き込み／読み出し操作を行う必要がない場合にはカードはトラ ック上の第２位置へ送られ、ここで抜き出されたカードのスタックは次第に厚く なる。書き込み／読み出しデバイスは書き込み／読み出し操作を行うべきカード を見つけるまで、このプロセスが続く。このプロセスが完了し、カードが第２位 置にあるスタックに移送されると、スタックのうちの残りのカードをこのスタッ クに即座に移送することができるので、第２位置に１つのスタックが形成される 。書き込みまたは読み出しすべきカードを見つけるための次のサーチサイクルに おいて、トラック上のスタックを第２位置から第１位置へ移動し、図２ｂに示さ れるようにこのプロセスを繰り返す。この方法とは異なり、各書き込み／読み出 しサイクルが完了した後に、選択されたカードおよび第１位置に重ねられたスタ ックを第１位置にある元のスタックに戻すこともできる。この種の構造は図２ｃ に示されるようにスタック内のカードの元のシーケンスを維持する。この場合、 カードすなわちメモリ部品を移動するためのトラックは閉じたトラックとなるこ とが理解できよう。その理由は、書き込み／読み出し操作またはサーチサイクル の完了後、カードは開始位置に戻るからである。本明細書に説明し、通常の場合 のようにトラックは直線状の構造となり、従ってカードは前後に移動されるが、 その他の構造の閉じたトラックも可能である。例えばこれらトラックは円形ルー プを形成し、個々のカードは回転装置によって書き込み／読み出しデバイスを通 過するように移動され、次に開始点に戻るようにすることができる。この場合で もスタック内のカードすなわちメモリ部品の元の順序は正常に維持される。 連続した順にあるスタック内のメモリ部品の少なくとも一方の側方エッジ上の デバイスにより物理的に相互に接続した場合、このスタックを個々のメモリ部品 すなわちカードに分離し、よってカードが連続状、すなわちテープ状またはディ スク状構造体を形成するようにできる。この種の接続されたテープ状構造体も同 様に識別操作または書き込み／読み出し操作のためにスタック内に配置された書 き込み／読み出しデバイスを通過するようにトラックに沿って移動できる。サイ クル完了後、カードのテープ状構造体は通常、スタックの元の位置とは異なる位 置に位置するよう、スタック内に再び配置されるが、カードが相互に接続されて いる場合は新しいスタック内でもカードは同じ順となる。カードによって形成さ れたテープ状構造体は閉じたトラックに沿って書き込み／読み出しデバイスを通 過するように移動し、スタックの元の位置に戻され、再びスタックが形成される 。当然ながらこのことはテープ状構造体はエンドレスループであることを意味す ると理解すべきである。カードがディスク状構造体を形成する場合、このことを 考慮した書き込み／読み出しデバイスおよび作動装置を使用しなければならない 。複数の書き込み／読み出しデバイスを使用すると、いくつかのカードを同時に 書き込み／読み出しすることが可能となる。 本発明の範囲内ではメモリ部品すなわちカードが接続装置の構造に応じた他の 方法である種の相互接続手段を有するようになっているスタックを分離すること も可能である。例えばカードを側方エッジで共にヒンジで固定し、よって移動自 在な書き込み／読み出しデバイスによりデータを書き込んだり読み出したりする こともできる。従って、このスタックは書籍またはルーズリーフファイルシステ ムにおいてページをめくるのと同じ方法で、個々のカードに分離できる。当業者 であればスタックに対して使用される構造を考慮した態様で操作装置および書き 込み／読み出しデバイスを設計し、配置しなければならないことは明らかであろ う。 図３ａ、３ｂには本発明の第２実施例が示されている。これら図はそれぞれ図 ３ａの側面および図３ｂの上部からメモリ部品すなわちカードのスタックを見た ものである。各カードにはカードのデータ支持領域に形状および範囲が実質的に 対応する１つ以上の光学的に透明な領域すなわちウィンドーが設けられている。 これらカードをスタックに配置すると、各カード内のこれらウィンドーは互いに 整合するので、スタック内に１つのウィンドー領域を形成する。次にスタック内 の所定カードを移動させると、このカード上のデータ領域がスタック内のウィン ドー領域内に移動し、スタックの外に位置する書き込み／読み出しデバイスによ りスタック内のウィンドー領域を通して、スタック内の他のカードから干渉を受 けることなく光学的に読み出すことができる。従って、カードをスタックから抜 き出す必要はないが、書き込み／読み出しサイクル後にカードをスタック内に押 し込む必要があり、その後、第２のカードを抜き出して書き込み／読み出し操作 を繰り返すことができる。個々の各カード内のウィンドーは光学的に透明な材料 から製造できるが、これらウィンドーはカード内の単なる貫通開口部としてもよ い。当然各カードにかかるウィンドーをいくつか設けてもよい。すなわちデータ 支持領域とウィンドーとを交互に配置し、それぞれの対応するウィンドー領域を 通していくつかのデータ支持領域を同時に書き込みまたは読み出しできるように 、いくつかのウィンドーを設けることができる。従って、スタック内のウィンド ー領域の数に対応する数の書き込み／読み出しデバイスが使用される。 光学的に透明な領域すなわちウィンドーを備えたメモリ部品と共にデータ支持 媒体を使用する方法は、スタック内の他のメモリ部品に対するメモリ部品の移動 を並進運動で行わず、むしろ回転運動によって行う方法に容易に適応させること ができる。この場合、メモリ部品は好ましくは光ディスクとして設計でき、図４ ａの側面から見たように、更に図４ｂの平面図に示されているようなスタックの 外観となる。円形のディスク状スタック内のメモリ部品の個々のディスク内のウ ィンドーが互いに整合し、スタック内の運動領域を形成するように配置される。 スタック内のディスクを他のディスクと関係なく回転させることにより、ディス ク上のデータ支持領域をスタックのウィンドー領域内に位置させ、スタック内の 他のディスクからの干渉を受けることなく、光学的な書き込み／読み出しデバイ スによってこのウィンドーを通して書き込みまたは読み出しできる。ここでも各 ディスクにいくつかのウィンドーを設けることができるので、ディスクに４つの ウィンドーが設けられている場合には、例えば９０度だけディスクを回転角方向 に運動させることによって書き込み／読み出し操作を行うことができる。これと は異なり、各ディスクで多数のウィンドーを使用することもでき、これによりウ ィンドーとデータ支持領域は後部に配置され、それぞれのデータ領域がスタック 内の対応するウィンドー領域に一致するようにデータ領域を位置させる回転角方 向の運動をディスクが行った後に読み出しが行われる。スタック内のウィンドー 領域の数に対応する数の別個の書き込み／読み出しデバイスを設けた場合には、 書き込み／読み出しを同時に行うことができる。 表示を簡略にするため、すべての図では４つのメモリ部品しか有しないスタッ クが示されている。しかしながら、これよりも多数のメモリ部品をスタックすな わち重ねることができ、この部品の数は光学的書き込み／読み出しデバイスの被 写界深度およびその複雑さだけでなく、実際の情報支持膜のパラメータに応じて 決まる。またメモリ部品の機械的な性質、例えば剛性、摩擦および粘着特性もス タック内のメモリ部品の最適な数に影響を与える可能性があり、同様にメモリ部 品の操作、移動および抜き出しの方法およびその目的のために使用される機械的 な解決手段の選択にも影響を与える得る。これに関連し、本発明の一部でない操 作装置はそれ自体公知の機械的なグリップまたは並進機構とすることができるが 、電子機械的な、空気圧機械式または電子空気圧式構造の解決手段を利用しても よい。最後に、スタック内のメモリ部品の数は所望するランダムアクセス時間お よび書き込み／読み出し速度に応じたものとなる。 データ支持領域からデータを読み出すためにメモリ部品の表面上に光学的にア クティブな構造体を設けることができる。この構造体の形状はデータ支持装置に ほぼ適合するものであり、情報支持膜からデータを読み出すために波長または角 度同調可能な方法を使用できる。これら情報支持膜は光学的にアクティブな構造 体と下方の基板との間にて膜状に配置することが好ましい。よってデータ支持領 域はメモリ部品内の異なる深さに設けられたいくつかの情報支持膜から構成でき 、これに関連し、光学的にアクティブな構造体は国際特許出願第WO91/11804号に 記載されているように微小球体状をした屈折要素を使用することに基づいて構成 できる。本方法および本データ支持媒体において、光学的データ記憶装置と関連 させて、この微小球体に基づく光学的構造体（レンズ）を使用することは、良好 に適しているようである。その理由は、このような使用により大きな面積記憶密 度が可能となり、かつ大きな被写界深度が可能となるので、薄く、かつ可撓性の 基板を使用することができ、同時に低摩擦および付着する性質が全くないように することが可能となるからである。更にメモリ部品、例えばディスクまたはカー ドは、所望する大きい容積記憶密度を与えるように薄くしなければならないこと に も留意すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月１９日 【補正内容】 明細書 光学的データ記憶装置のための方法および光学的データ記憶媒体 本発明は、データ支持媒体としてカードまたはディスク状をした多数の平らな 薄いメモリ部品が使用され、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備え、各メ モリ部品が１つ以上の情報支持膜を含む１つ以上のデータ支持領域を有し、光学 的なデータ記憶適した高密度の光学的データ記憶装置のための方法に関する。本 発明は、更にデータ支持媒体としてカードまたはディスク状をした多数の平らな 薄いメモリ部品が使用され、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備え、各メ モリ部品が１つ以上の情報支持膜を含む１つ以上のデータ支持領域を有し、光学 的なデータ記憶適した高密度の光学的データ記憶装置のための方法に使用するた めのデータ支持媒体に関する。 今日のデジタルの光学的データ記憶媒体ではディスク、カードまたはテープ上 の平らな膜に情報が記憶される。円形のディスクまたは長方形のカード方式が通 常使用される。記憶膜における単位面積当たりのデータ密度が極めて大きい場合 でも、有効な容積記憶密度はそれに対応して大きくならない。各ディスクまたは 各カードはせいぜい１つまたは２つのデータ記憶膜しか有せず、一般に書き込み ／読み出し操作するために必要な剛性および平坦度を得るのに０．７〜２ｍｍの 厚さとなっている。更に、かかる媒体を保護用カセットに入れると、更に容積が 増すことになる。最近提案されたいわゆるフロッピー式の光学的ベルヌーイディ スクの場合でも、実際のフロッピーディスクの基板の実質的な容積のみならずデ ィスクをカバーするための保護用ハウジングまたはスリーブの条件によっても容 積密度が限られている。ファイリングに関連した容積密度に対するパッキングの 制限効果はＣＤカセットを貯蔵するライブラリで特に明らかである。 今日の光学的データ記憶媒体上の情報支持膜は一般に１μｍよりも薄くなって いるので、ディスクまたはカードの容積の一部しかデータ記憶方法に直接使用さ れない。このことは保護用ハウジングまたはスリーブを無視した場合でも同じで ある。 仮に単位面積で現在達成できる密度に対応する密度で光学的にデータを記憶す るための代表的なディスクまたはカードで全容積を使用できるとすれば、このこ とはかなり重要となる。例えば１μｍのビットスペースに対応する面密度から外 挿すれば、容積密度は１０⁹ビット／ｍｍ³となり得る。多数の国においてデータ 媒体の容積内にデジタルの光学的データ記憶をするかなりの努力がなされており 、この目的のために異なる方法が多数提案されている。 （ａ）バルク材料内で屈折率の変化をコード化し、読み出すホログラフィ方法 。 （ｂ）バルク材料内で容積充填パターンとなるようにビットポイントを三次元 に位置決めする方法。これらの選択的な位置決めはレーザービームのシャープな 合焦、媒体内の非線形の応答または数波長での励起によって達成される。 （ｃ）均一構造体において互いに接近する多数の平らな情報支持膜をスタック する（積み重ねる）方法。この均一な構造体は簡単なバルク材料でもよいし、サ ンドイッチ構造を形成するように互いに重ねられた多数の薄い基板でもよい。 これら上記方法のうちで（ａ）および（ｂ）の方法は容積データ密度を最高に する潜在性があるように見えるが、測定には今日では過度に高価となってならな い機器で実現することはできない。（ｃ）の方法に関連し、いくつかの異なる技 術、例えば下記の例が研究開発の主題となっている。これら技術は各ディスクま たはカードにおけるデータ密度を１０倍に高める潜在性を有するようであるが、 いずれも支持基板を極めて厳格な光学的かつ機械的公差内で製造しなければなら ないという欠点がある。このことはコストを増すという事実のほかに個々の部品 がかなりの厚さとなるという可能性もある。 次に、現在の技術状態および開発動向の次の例について簡単に説明する。 （１）共焦型顕微鏡と同じようにレーザービーム軸線に沿って焦点深度の浅い シャープに合焦されたレーザービームの焦点を移動させることにより、このレー ザービームはディスクまたはカードの表面の下の異なる深さにある多数の情報支 持膜をアドレス指定できる。例えば専用の平面構造体を形成することによりディ スクのバルク材料内において各深さに光学的記憶薄膜を設けなければならない。 クロストークおよび膜のカバーアップを防止するように、各膜の吸収反射および 透過特性を注意深く適合させ、制御させなければならない。現在ではこのような 条件が実際に使用できる膜の数をどの程度制限するかは明らかではない。ディス クまたはカードの平坦度および光学的な品質に関する極めて厳格な条件がモノリ シック構造で得られる利点のいくつかを相殺することは明白であるように思われ る。 （２）ＩＢＭ社は上記例に記載したような解決案に類似した解決案を最近提案 した。この解決案はサンドイッチ構造を形成するように共に接合された多数の薄 いディスクからなる複合ディスクを用いるもので、ディスクの各々には情報支持 膜が設けられている。この解決案でもクロストークおよびカバーアップを防止す るために各膜の光学的性質を注意深く整合させなければならない。ＩＢＭ社によ れば、このようにして膜を１０枚まで重ねることができるようにしなければなら ない。しかしながらこの複合ディスクは比較的厚く、コンパクトで実用的なフォ ーマットの高価でないデータ支持体に対するマーケット条件に良好に適合してい るようには見えない。 最後に従来技術の別の例として英国特許第1184657 号から、アドレス指定のた めに選択された位置に変位される平らな写真の透明画状をした多数の写真データ 記憶要素を備えたデータ記憶媒体が公知であり、更に欧州特許出願第EP-A1-0293 495 号から光学的データ支持体を備えた光学的メモリデバイスが公知であると指 摘できる。後者の光学的メモリデバイスの光学的データ支持体は、例えばシリン ダ状をしており、これらシリンダは光学的に透明なウィンドーを備えた容器内で ガイドされ、光学的な書き込み／読み出しデバイスからアドレス指定するために 並進運動および回転運動によって容器内で変位できるようになっている。 グラモフォンレコードおよびＣＤレコードの再生用プレーヤーには自動レコー ド取り替え設備を設けることができることも指摘すべきである。このようなレコ ードの取り替えはレコードをスタック状構造に配置し、再生のためスタック状構 造体からレコードを引き出すことによって通常行われる。このスタック状構造体 はジュークボックスおよびある種のＣＤプレーヤーの場合のように、マガジン内 に収容できる。しかしながら再生装置まで操作し移動させるにはスタック内のレ コードを物理的に分離しなければならず、この種の再生装置のためのマガジンは かなり容積が大きくなる傾向がある。しかしながら国際公開特許出願第WO88/036 94号は、マガジン内にスタック状に重ねられたＣＤレコード用レコードプレーヤ ーを開示しており、ここでは再生のための駆動機構に係合するようにマガジンか らレコードのわずか一部を引き抜くようになっている。ＣＤ ＲＯＭ用のマガジ ンを備えたＣＤ ＲＯＭプレーヤーでも同じ原理を容易に適用できる。駆動およ び読み出し手段は読み出し操作中にレコードを自由に回転しなければならないの で、いずれのケースでもマガジン内に位置することとなる。 従って本発明の課題は、特に容積記憶装置の形態をした高密度および高使用量 を有する光学的データ記憶装置で使用できる方法を提供することにある。本発明 の第２の課題は、満足できるほど高い容積記憶密度を可能にするよう、この装置 で使用できるデータ支持媒体を提供することにある。 本発明の別の課題は、コンパクトでユーザーフレンドリーなフォーマットで実 現されるコスト的に高価的なデータ記憶システムに対する条件を、方法およびこ の種のデータ支持媒体が満たすことができるようにすることにある。 上記およびそれ以外の課題は、操作装置により個々の各メモリ部品を他のメモ リ部品に対して操作できるよう、１つ以上のメモリ部品をスタック状に配置し、 変位によりスタックからメモリ部品を分離することなく、並進運動または回転運 動または並進運動と回転運動の組み合わせにより、所定のメモリ部品をスタック 内の他のメモリ部品に対して変位させ、よってデータ支持領域内のデータの書き 込みまたは読み出しをするために操作装置により読み出しまたは書き込みできる よう、１つ以上のデータ支持領域の全部または一部を露出できるようにし、書き 込みまたは読み出し操作時にメモリ部品はスタック内の他のメモリ部品からの干 渉を受けることなく光学的にアドレス指定されることを特徴とする、本発明に係 わる方法によって達成される。 好ましい実施例では、本発明に係わる方法は、スタック内に１つの運動が形成 されるよう、各メモリ部品に１つ以上の光学的に透明な領域すなわちウィンドー を設け、メモリ部品をスタック内に配置した時に各ウィンドーは互いに他のウィ ンドーと整合するように配置され、設計されており、所定のメモリ部品上のデー タ支持領域をスタック内のウィンドー領域に整合し、このウィンドーを通してデ ータ支持領域をアドレス指定できるよう、所定のメモリ部品をスタック内の他の メモリ部品に対して変位する。 本発明に係わるデータ支持媒体はメモリ部品がデータ支持領域外において１つ 以上の光学的に透明な領域すなわちウィンドーを備え、該ウィンドーがデータ支 持領域の形状に対応する幾何学的形状を有することを特徴とする。 データ支持媒体の好ましい実施例では、２つ以上のメモリ部品はスタック状に 配置されており、各メモリ部品がスタック内に配置され、各メモリ部品が操作装 置により他のメモリ部品に対して操作されるようになっている。 従属請求項には本発明の別の有利な変形例が記載されており、次に実施例およ び添付図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。 図１ａ、１ｂは本発明に係わる方法およびデータ支持媒体の第１実施例を示す 。 図２ａ、２ｂは本発明に係わる方法およびデータ支持媒体の第２実施例を示す 。 図１ａ、１ｂには本発明の第１実施例が示されており、図１ａではカード状の メモリ部品すなわちカードのスタックが横断面図として示され、図１ｂでは上か ら見た平面図として示されている。 図１ａ、１ｂは、スタックから書き込み／読み出し操作のためのメモリ部品を 部分的にどのように引出し、スタックから物理的にカードを分離することなく書 き込み／読み出しのためにカード上の少なくとも１つのデータ支持領域を露出さ せるかを示している。以下、単にカードと称するカード状のメモリ部品は、図示 していない１つ以上のデータ支持領域を備える。このメモリ部品は例えばカード 上に設けられた１つ以上の光学的に呼び出し可能な識別マークによって識別でき 、識別時に図示していない書き込み／読み出しデバイスを使ってカード上のデー タ支持領域内にデータを書き込んだり、これからデータを読み出すようになって いる。その後、図１ｂに示されるようにスタック内の元の位置へカードを戻す。 スタック内の各カードまたは各メモリ部品はせいぜい１枚または数枚だけの情 報支持膜しか含まないが、上記従来技術と異なり本発明の方法によるスタック内 のカードは当然、互いに移動できないものではないと理解すべきである。書き込 み／読み出し操作中、スタック内の他のカードのいずれかからの干渉を生じるこ となく、所定のカードを光学的にアドレス指定できることが理解できよう。 図１ａ、１ｂに示されるように、各カードにはカードのデータ支持領域に形状 および範囲が実質的に対応する１つ以上の光学的に透明な領域すなわちウィンド ーが設けられている。これらカードをスタックに配置すると、各カード内のこれ らウィンドーは互いに整合するので、スタック内に１つのウィンドー領域を形成 する。次にスタック内の所定カードを移動させると、このカード上のデータ領域 がスタック内のウィンドー領域内に移動し、スタックの外に位置する書き込み／ 読み出しデバイスによりスタック内のウィンドー領域を通して、スタック内の他 のカードから干渉を受けることなく光学的に読み出すことができる。従って、カ ードをスタックから抜き出す必要はないが、書き込み／読み出しサイクル後にカ ードをスタック内に押し込む必要があり、その後、第２のカードを抜き出して書 き込み／読み出し操作を繰り返すことができる。個々の各カード内のウィンドー は光学的に透明な材料から製造できるが、これらウィンドーはカード内の単なる 貫通開口部としてもよい。当然各カードにかかるウィンドーをいくつか設けても よい。すなわちデータ支持領域とウィンドーとを交互に配置し、それぞれの対応 するウィンドー領域を通していくつかのデータ支持領域を同時に書き込みまたは 読み出しできるように、いくつかのウィンドーを設けることができる。従って、 スタック内のウィンドー領域の数に対応する数の書き込み／読み出しデバイスが 使用される。 光学的に透明な領域すなわちウィンドーを備えたメモリ部品と共にデータ支持 媒体を使用する方法は、スタック内の他のメモリ部品に対するメモリ部品の移動 を並進運動で行わず、むしろ回転運動によって行う方法に容易に適応させること ができる。この場合、メモリ部品は好ましくは光ディスクとして設計でき、図２ ａの側面から見たように、更に図２ｂの平面図に示されているようなスタックの 外観となる。円形のディスク状スタック内のメモリ部品の個々のディスク内のウ ィンドーが互いに整合し、スタック内の運動領域を形成するように配置される。 スタック内のディスクを他のディスクと関係なく回転させることにより、ディス ク上のデータ支持領域をスタックのウィンドー領域内に位置させ、スタック内の 他のディスクからの干渉を受けることなく、光学的な書き込み／読み出しデバイ スによってこのウィンドーを通して書き込みまたは読み出しできる。ここでも各 ディスクにいくつかのウィンドーを設けることができるので、ディスクに４つの ウィンドーが設けられている場合には、例えば９０度だけディスクを回転角方向 に運動させることによって書き込み／読み出し操作を行うことができる。これと は異なり、各ディスクで多数のウィンドーを使用することもでき、これによりウ ィンドーとデータ支持領域は後部に配置され、それぞれのデータ領域がスタック 内の対応するウィンドー領域に一致するようにデータ領域を位置させる回転角方 向の運動をディスクが行った後に読み出しが行われる。スタック内のウィンドー 領域の数に対応する数の別個の書き込み／読み出しデバイスを設けた場合には、 書き込み／読み出しを同時に行うことができる。 表示を簡略にするため、すべての図では４つのメモリ部品しか有しないスタッ クが示されている。しかしながら、これよりも多数のメモリ部品をスタックすな わち重ねることができ、この部品の数は光学的書き込み／読み出しデバイスの被 写界深度およびその複雑さだけでなく、実際の情報支持膜のパラメータに応じて 決まる。またメモリ部品の機械的な性質、例えば剛性、摩擦および粘着特性もス タック内のメモリ部品の最適な数に影響を与える可能性があり、同様にメモリ部 品の操作、移動および抜き出しの方法およびその目的のために使用される機械的 な解決手段の選択にも影響を与える得る。これに関連し、本発明の一部でない操 作装置はそれ自体公知の機械的なグリップまたは並進機構とすることができるが 、電子機械的な、空気圧機械式または電子空気圧式構造の解決手段を利用しても よい。最後に、スタック内のメモリ部品の数は所望するランダムアクセス時間お よび書き込み／読み出し速度に応じたものとなる。 データ支持領域からデータを読み出すためにメモリ部品の表面上に光学的にア クティブな構造体を設けることができる。この構造体の形状はデータ支持装置に ほぼ適合するものであり、情報支持膜からデータを読み出すために波長または角 度調整可能な方法を使用できる。これら情報支持膜は光学的にアクティブな構造 体と下方の基板との間にて膜状に配置することが好ましい。よってデータ支持領 域はメモリ部品内の異なる深さに設けられたいくつかの情報支持膜から構成でき 、これに関連し、光学的にアクティブな構造体は国際特許出願第WO91/11804号に 記載されているように微小球体状をした屈折要素を使用することに基づいて構成 できる。本方法および本データ支持媒体において、光学的データ記憶装置と関連 さ せて、この微小球体に基づく光学的構造体（レンズ）を使用することは、良好に 適しているようである。その理由は、このような使用により大きな面積記憶密度 が可能となり、かつ大きな被写界深度が可能となるので、薄く、かつ可撓性の基 板を使用することができ、同時に低摩擦および付着する性質が全くないようにす ることが可能となるからである。更にメモリ部品、例えばディスクまたはカード は、所望する大きい容積記憶密度を与えるように薄くしなければならないことに も留意すべきである。 請求の範囲 １．データ支持媒体としてカードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメ モリ部品が使用され、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備え、各メモリ部 品が１つ以上の情報支持膜を含む１つ以上のデータ支持領域を有し、光学的なデ ータ記憶適した高密度の光学的データ記憶装置のための方法において、 操作装置により個々の各メモリ部品を他のメモリ部品に対して操作できるよう 、１つ以上のメモリ部品をスタック状に配置し、変位によりスタックからメモリ 部品を分離することなく、並進運動または回転運動または並進運動と回転運動の 組み合わせにより、所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品に対して変 位させ、よってデータ支持領域内のデータの書き込みまたは読み出しをするため に操作装置により読み出しまたは書き込みできるよう、１つ以上のデータ支持領 域の全部または一部を露出できるようにし、書き込みまたは読み出し操作時にメ モリ部品はスタック内の他のメモリ部品からの干渉を受けることなく光学的にア ドレス指定されることを特徴とする、光学的データ記憶装置のための方法。 ２．書き込み／読み出し操作後のメモリ部品をスタック内の元の位置に戻すよ う変位することを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３．スタック内に１つの運動が形成されるよう、各メモリ部品に１つ以上の光 学的に透明な領域すなわちウィンドーを設け、メモリ部品をスタック内に配置し た時に各ウィンドーが互いに他のウィンドーと整合するように配置され、設計さ れており、所定のメモリ部品上のデータ支持領域をスタック内のウィンドー領域 に整合し、このウィンドーを通してデータ支持領域をアドレス指定できるよう、 所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品に対して変位することを特徴と する、請求項１記載の方法。 ４．所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品と関係なく、回転運動手 段により変位させ、メモリ部品およびスタックがメモリ部品に設けられたウィン ドーおよびデータ処理領域と共に回転運動するようになっていることを特徴とす る、請求項３記載の方法。 ５．データ支持媒体としてカードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメ モリ部品が使用され、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備え、各メモリ部 品が１つ以上の情報支持膜を含む１つ以上のデータ支持領域を有し、光学的なデ ータ記憶適した高密度の光学的データ記憶装置のための方法に使用するためのデ ータ支持媒体において、 メモリ部品がデータ支持領域外において１つ以上の光学的に透明な領域すなわ ちウィンドーを備え、該ウィンドーがデータ支持領域の形状に対応する幾何学的 形状を有することを特徴とするデータ支持媒体。 ６．２つ以上のメモリ部品がスタック状に配置されており、各メモリ部品がス タック内に配置され、各メモリ部品が操作装置により他のメモリ部品に対して操 作されるようになっていることを特徴とする、請求項５記載のデータ支持媒体。 ７．データ支持領域にあるメモリ部品の表面上にデータ支持領域にほぼ一致す る形状を形成する光学的にアクティブな構造体が設けられたことを特徴とする、 請求項５記載のデータ支持媒体。 ８．各データ支持領域が光学的にアクティブな構造体と下方の基板との間に膜 状に配置された１つ以上の情報支持膜を含むことを特徴とする、請求項７記載の データ支持媒体。 ９．メモリ部品が長方形のカードであることを特徴とする、請求項５記載のデ ータ支持媒体。 １０．メモリ部品が円形のディスクであることを特徴とする、請求項５記載の データ支持媒体。 １１．メモリ部品に少なくとも１つの光学的に読み出し可能なユニークな識別 マークが設けられたことを特徴とする、請求項５記載のデータ支持媒体。 【図１】 【図２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．データ支持媒体としてカードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメ モリ部品が使用され、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備えた、高密度の 光学的データ記憶装置のための方法において、 操作装置により個々の各メモリ部品を他のメモリ部品に対して操作できるよう に２つ以上のメモリ部品をスタック状に配置し、操作装置によってスタック内の 所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品に対して移動させてスタック内 の他のメモリ部品からの干渉を受けることなく書き込みまたは読み出し操作中に 効果的にアドレス指定できる１つ以上のデータ支持領域内のデータを書き込みま たは読み出しすることを特徴とする、高密度の光学的データ記憶装置のための方 法。 ２．スタックから所定のメモリ部品を抜き出し、これをスタックから物理的に 分離することを特徴とする、請求項１記載の方法。 ３．メモリ部品の少なくとも１つの側方エッジに設けられた装置によりスタッ ク内のメモリ部品を互いに順に物理的に接続し、上記装置がスタックを個々のメ モリ部品となるように分離することができ、メモリ部品の分離後、連続する、す なわちテープまたはディスク状の構造体が形成される、請求項１記載の方法。 ４．書き込み／読み出し操作後、メモリ部品をスタック内に戻すことにより抜 き出したメモリ部品をスタック内に再挿入することを特徴とする、請求項２また は３記載の方法。 ５．抜き出したメモリ部品上での書き込み／読み出し操作後、メモリ部品をス タック内に再挿入するようにスタックを操作する、請求項２または３記載の方法 。 ６．抜き出したメモリ部品をスタック内のその元の位置に再挿入することを特 徴とする、請求項３または４記載の方法。 ７．抜き出したメモリ部品をスタック内のランダムに選択した位置へ再挿入し 、書き込み／読み出し操作後、スタック内のメモリ部品をシャッフルし直すこと を特徴とする、請求項２に従属した請求項３または４記載の方法。 ８．メモリ部品上のデータ支持領域を自由にするよう、スタックから所定のメ モリ部品の一部だけを抜き出し、よってスタック内の他のメモリ部品からの干渉 を受けることなく、この部分を光学的にアドレス指定できるようにし、書き込み ／読み出し操作後、このメモリ部分をスタック内に再挿入することを特徴とする 、請求項１記載の方法。 ９．トラック装置上の第１位置にあるスタックから個々のメモリ部分を所定の 順で連続的に抜き出し、トラック内の光学的書き込み／読み出しデバイスを順次 通過するように操作装置によりメモリ部品を移動させ、メモリ部品を識別し、お よび／またはメモリ部品上のデータ支持領域内のデータを書き込み／読み出しし 、その後再びトラック上の第２位置にスタックを形成し、第２位置におけるスタ ック内のメモリ部品の相互の位置を第１位置にあるスタック内のメモリ部品の相 互の位置に同じにする必要がないことを特徴とする、請求項１記載の方法。 １０．直線状のトラックを使用することを特徴とする、請求項９記載の方法。 １１．閉じたトラックを使用し、よって所望する場合、第２位置を第１位置と 同一とすることができることを特徴とする、請求項１０記載の方法。 １２．スタックに１つの運動領域が形成されるように、各メモリ部品に１つ以 上の光学的に透明な領域すなわちウィンドーを設け、各ウィンドーはメモリがス タック内に配置されたときに互いに整合するように配置され、設計されており、 所定のメモリ部品上のデータ支持領域がスタック内の運動領域と整合し、データ 支持領域をこのウィンドー領域を通して光学的にアドレス指定できるよう、スタ ック内の他のメモリ部品に対して所定のメモリ部品を移動することを特徴とする 、請求項１記載の方法。 １３．回転運動手段により所定のメモリ部品をスタック内の他のメモリ部品と 関係なく移動させ、メモリ部品のウィンドーおよびデータ支持領域並びにスタッ クがメモリ部品に設けられたこれらウィンドーおよびデータ支持領域と共に回転 運動に適していることを特徴とする、請求項１２記載の方法。 １４．データ支持媒体はカードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメモ リ部品を備え、各メモリ部品が１つ以上の情報支持膜を備えた、高密度を有する 光学的データ機構装置のための方法に使用するためのデータ支持媒体であって、 メモリ部品が１つ以上のデータ支持領域を備え、各データ支持領域が１つ以上 の情報支持膜を含むことができ、データを光学的に記憶するようになっており、 データ支持領域外のメモリ部品が１つ以上の光学的に透明な領域すなわちウィン ドーを備え、該ウィンドーがデータ支持領域の形状に対応する幾何学的形状を有 することを特徴とする、データ支持媒体。 １５．データ支持領域にあるメモリ部品の表面上にデータ支持領域にほぼ一致 する形状を形成する光学的にアクティブな構造体が設けられたことを特徴とする 、請求項１４記載のデータ支持媒体。 １６．各データ支持領域が光学的にアクティブな構造体と下方の基板との間に 膜状に配置された１つ以上の情報支持膜を含むことを特徴とする、請求項１５記 載のデータ支持媒体。 １７．メモリ部品が長方形のカードであることを特徴とする、請求項１４記載 のデータ支持媒体。 １８．メモリ部品が円形のディスクであることを特徴とする、請求項１４記載 のデータ支持媒体。 １９．メモリ部品に少なくとも１つの光学的に読み出し可能なユニークな識別 マークが設けられたことを特徴とする、請求項１４記載のデータ支持媒体。 ２０．データ支持媒体はカードまたはディスク状をした多数の平らな薄いメモ リ部品を備え、各メモリ部品が１枚以上の情報支持膜を備えた、高密度を有する 光学的データ機構装置のための方法に使用するためのデータ支持媒体であって、 メモリ部品の１つの側方エッジに個々のメモリ部品を連続する順に互いに物理 的に接続し、スタックを形成するための装置が設けられており、この装置はスタ ックを個々のメモリ部品に分離できるようになっており、この結果、分離後のメ モリ部品は連続する構造体、例えばテープまたはディスク状構造体を形成するこ とを特徴とするデータ支持媒体。 ２１．メモリ部品に少なくとも１つの光学的に読み出し可能なユニークな識別 マークが設けられたことを特徴とする、請求項２０記載のデータ支持媒体。